面向設(shè)計的汽車零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立

宋華

（上海同信汽車科技有限公司 200072）

0 引言

DFM（Design for Manufacturability），可制造性設(shè)計，從零件的概念設(shè)計就要考慮可制造性，現(xiàn)在越來越得到汽車設(shè)計界的認(rèn)可，這樣可以降低了錯誤的發(fā)生的概率，并及時修改設(shè)計的缺陷，提高了開發(fā)效率，降低了開發(fā)成本。

而汽車零部件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是汽車可裝配性設(shè)計中的一個重要的組成部分，裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不僅包括了一些基本的裝配的要求和裝配的標(biāo)準(zhǔn)，同時還總結(jié)了在以前的相似車型的裝配過程中的成功的和失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)，以及采取了什么樣的行動計劃來避免重犯過去的錯誤，從而防止了嚴(yán)重的延誤和資源的浪費。

1 裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的組成

裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要包括兩部分，一部分為該零部件的裝配的基本的要求和標(biāo)準(zhǔn)，另一部分為過去裝配的經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)。

1.1 裝配的基本的要求和標(biāo)準(zhǔn)

裝配的基本的要求和標(biāo)準(zhǔn)，包括了在物流，可靠性，質(zhì)量水平，工作條件，裝配時間和裝配的工位等等方面的信息，給出了具體的和建議的要求。同時這些要求必須在設(shè)計該零件時被考慮和遵守。

物流要求，包括包裝要求，具體的對該零件的物流要求；可裝配和可視性，容易裝配，工具空間足夠；如果有電子插接，也比較考慮插接的空間；工具空間對設(shè)計的要求；環(huán)境方面，建議該零件的安裝的工位，和安裝的順序，和對該零件的特殊要求。工藝優(yōu)化方面，零件種類的數(shù)量的限制，以降低線旁零件的數(shù)量；盡量與其他零件集成，以降低裝配零件的數(shù)量，節(jié)省時間。與其他零件的接口和安裝，接口的標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)省時間，容易裝配；緊固件的要求；為了給零件定位對零件結(jié)構(gòu)的要求；零件的定位方式。人機工程，安裝用力的要求；對于保證安裝在對被安裝到的零件的結(jié)構(gòu)上的要求；以及在安裝，調(diào)試，維修等方面的要求。這些要求可能是現(xiàn)場的工作人員記錄下來的，后來經(jīng)過一個個車型的積累，最后形成了對于這個零件的專門的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫[1]。

1.2 經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)

經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)主要是對該零件在以前的其他相似車型的裝配過程中的成功的和失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)，包括成功的案例，建議采用相似的設(shè)計，也包括了失敗的案例，分析了失敗的原因，解決的措施，并且建議在將來的設(shè)計中避免同樣的錯誤的重復(fù)出現(xiàn)。

1.2.1 經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)的步驟

（1）在試裝車和裝車的每個階段，如果發(fā)現(xiàn)裝配的問題（不能裝配，或者不容易裝配），需要確定改進措施，并添加到項目的裝配經(jīng)驗反饋清單中。

（2）對于每個問題按照安全，發(fā)生頻率，影響，類型和規(guī)定進行打分，并且將各項分?jǐn)?shù)相加得出優(yōu)先級的值，根據(jù)優(yōu)先級（N）的值來對問題進行分類。

（3）舉行部門會議，討論經(jīng)驗總結(jié)的報告，讓每個成員都理解報告的內(nèi)容，提出更改的意見。最后經(jīng)驗總結(jié)的報告必須得到部門的批準(zhǔn)。

（4）把優(yōu)先級較高的問題的經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)更新到對應(yīng)的該零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，在下一個項目中使用。

1.2.2 經(jīng)驗總結(jié)報告包括的內(nèi)容

對于優(yōu)先級高的問題，必須完成一個根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)得出的正式報告，內(nèi)容通常包括問題的說明、問題的描述、根本原因分析、改進計劃，以及永久性的改善計劃。同時，還需要檢查其他項目的情況。

問題的說明：通常包括發(fā)生的工位號；在該項目中發(fā)生的階段（例如設(shè)計階段或裝配階段）；該影響所產(chǎn)生的成本：估算具體的數(shù)量；影響哪種車型；影響車輛的數(shù)量等。

問題的描述：用5W2H來分析，何時何地，怎么發(fā)生的，發(fā)生的原因，在什么模式下這個問題會發(fā)生，問題發(fā)生的程度[2]。

根本原因的分析：可以用質(zhì)量工具來分析，5M1E分析法，造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動的原因主要有6個因素，人，機，料，法，環(huán)。還需要檢查原有的標(biāo)準(zhǔn)是否足夠準(zhǔn)確和包括這個問題，以及是否遵守這個標(biāo)準(zhǔn)。

改進計劃：查看程序文件中有什么需要改進的地方，修改程序文件。

永久的改善計劃：制定并實施長期的糾正措施以徹底解決問題。長期意味著永遠即問題永遠不會再次發(fā)生。如有必要的話，根據(jù)可能出現(xiàn)的負(fù)面影響的嚴(yán)重程度，制定意外事故應(yīng)對措施，并且檢查標(biāo)準(zhǔn)是否需要改進（確定這個問題所涉及到的標(biāo)準(zhǔn)文件）。

檢查在其他項目中的情況（包括過去的，新的項目）。檢查第一個將要用這個標(biāo)準(zhǔn)的車型；確定在正在進行的項目中的狀態(tài)。以防止同樣的問題再次發(fā)生。如以上問題，檢查了正在進行中的項目和將來新的項目，發(fā)現(xiàn)有的項目有類似的問題，提前做好改進設(shè)計，以避免出現(xiàn)相同的失誤。

將尋找和解決技術(shù)問題視為學(xué)習(xí)，成長，提高績效的機會，遇到問題，及時解決問題，從問題中學(xué)習(xí)。采用這種方法幫助企業(yè)在早期發(fā)現(xiàn)和解決問題，快速找到最優(yōu)的解決方案，然后將最有效的方法付諸實施[3]。

2 裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)形式

零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫一般是以該零件的要求清單的方式來表現(xiàn)的。每個要求包括分類，要求的描述，優(yōu)先級，設(shè)立的原因，相關(guān)的零件，和在本項目中的狀態(tài)等內(nèi)容。

首先要按照要求的內(nèi)容來分類，如安裝接口，安裝順序，人機工程，經(jīng)驗總結(jié)，工藝優(yōu)化，物流等等；要求的描述，具體描述該要求的內(nèi)容；同時還要標(biāo)明要求的優(yōu)先級，如是必須的，建議的，一般的；要求設(shè)立的原因，容易裝配，節(jié)省時間，經(jīng)驗教訓(xùn)，人機工程，質(zhì)量等等；相關(guān)的零件，是指該裝配要求所涉及的零件；在本項目中的狀態(tài)，記錄在本項目中該要求是否得到滿足。

3 裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的使用方式

使用方式，在設(shè)計的早期階段，裝配工程師必須和設(shè)計工程師分享和解釋各個零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，使設(shè)計工程師在設(shè)計的過程中要遵守這些要求，并且在設(shè)計結(jié)束時進行檢查設(shè)計是否滿足數(shù)據(jù)庫的要求清單提出的要求，以防止錯誤問題的重復(fù)發(fā)生。當(dāng)一個項目結(jié)束以后，必須對所發(fā)生的裝配的問題進行經(jīng)驗教訓(xùn)的及時總結(jié)，并更新到專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，以便下一個項目使用[4]。

4 結(jié)束語

零件裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立，不但能夠提醒工程師滿足裝配的基本要求，同時還能參考過去的改進方式，避免問題的重復(fù)發(fā)生。裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是在實際的過程中不斷積累總結(jié)出來的，新的工程師也可以從過去的經(jīng)驗學(xué)習(xí)很多，避免重復(fù)發(fā)生過去的錯誤，同時參考過去的好的設(shè)計經(jīng)驗，因此也是一個公司的寶貴的財富。